Ekosistem birbirleri ile ilişkili olan canlı ve cansız varlıklardan oluşmuştur. Ekosistem bu varlıklar arasındaki madde ve enerji alışverişi ve dolaşımı sayesinde kendisini yeniler ve besler. Ekosistemin enerjisini güneş sağlar, ancak hayatın devamı için gerekli olan su ve diğer kimyasal maddeler dünyamızda yer alır.Ekosistemlerde madde varlığı sınırlıdır, alınan maddeler yerine konmadığı takdirde tükenmeye mahkûmdur.Ekosistemlerin dengesini koruyabilmesi ve varlığını sürdürebilmesi (dünyada hayatın devamı için) madde ve enerji döngüleri sırasında alınan maddelerin yani inorganik maddelerin kullanıldıktan sonra cansız ortama geri verilmesi sayesinde olabilir.
Doğada yaşamın sürekliliği için karbon, su, oksijen, azot, oksijen ve fosfor gibi maddeler ekosistem içinde devirli olarak kullanılırlar. Yani canlılar ihtiyaç duydukları bu maddeleri yaşadıkları ortamdan alır, kullanır ve bir şekilde ortama geri verirler ve sürekli olarak devirler yapıp yenilenerek canlılar tarafından tekrar kullanılır. Birinci Termodinamik Kanunu gereğince hiçbir madde ortamdan kaybolmaz, ancak çeşitli kimyasal değişimler geçirebilir.
Hayatın devamı için gerekli olan maddelerin ekosistem içinde canlılar ve cansız çevreleri arasındaki dolaşımına Ekolojik Madde Döngüleri ya da Madde Çevrimleri denir. Bu döngülerin biyolojik, kimyasal ve jeolojik etmenleri olduğundan Biyojeokimyasal Döngüler de denir. Madde döngüsünün enerji akışından farkı ekosistem içinde sürekli devir yapmasıdır. Madde döngüleri güneş enerjisi sayesinde gerçekleşir.
